Исследование особенностей различных видов промежуточных рельсовых скреплений с корректировкой нормативов их технического обслуживания (Отчет о научно-исследовательской работе), страница 2

В связи с разработкой и внедрением железобетонных шпал и бесстыкового пути расширились функции рельсовых скреплений и предъявляемые к ним требования. Скрепления должны удовлетворять следующим требованиям: гарантировать неизменность ширины рельсовой колеи, обеспечивать необходимое сопротивление перемещению рельса по шпалам при действии статических и динамических сил, предотвращать разрушение шпал в подрельсовой зоне от действия высокочастотных вибраций в рельсе.

Необходимость повышения скоростей движения и расширение полигона применения бесстыкового пути предъявляет новые повышенные технические требования к конструкциям промежуточных рельсовых скреплений. К важнейшим из них относится обеспечение надежной, постоянной связи рельсов со шпалами, что позволит сохранить стабильность положения рельсовых нитей  в плане в течение его межремонтного периода.

Пружинность скреплений на железобетонном основании необходима для того, чтобы упруго перерабатывать вертикальные и горизонтальные поперечные ударные и динамические воздействия колес на рельсы, гасить высокочастотные вибрации, расстраивающие путь, а также для того, чтобы создавать оптимальную пространственную упругость пути в вертикальном, горизонтальном продольном и горизонтальном поперечном направлениях [1].

Решение поставленной задачи позволит получить достаточно достоверные сведения о работе в различных эксплуатационных условиях на полигонах Октябрьской и Северной железных дорог промежуточных рельсовых скреплений.

 Участки пути со скреплением КБ-65 были рассмотрены в качестве контрольных участков для сравнения геометрических параметров рельсовой колеи в аналогичных условиях эксплуатации.

1. Общие положения

Несмотря на большое разнообразие конструкций промежуточных рельсовых скреплений, среди них четко просматриваются группы промежуточных рельсовых скреплений с характерными конструкционными признаками [2-3], на основе которых представляется возможным произвести классификацию существующих конструкций промежуточных рельсовых скреплений (рис. 1).

 


Рис. 1. Классификация конструкций промежуточных рельсовых скреплений

Промежуточные скрепления делятся на две группы в зависимости от того, обладают они или не обладают противоугонными свойствами.

К первой группе относятся конструкции, у которых необходимое нажатие на подошву рельса обеспечивается с помощью упругих элементов.

Ко второй группе относятся конструкции, которые не создают нажатия на подошву рельса, образуя зазор между верхом подошвы и прикрепителем.

Также промежуточные рельсовые скрепления по своей конструкции делятся на подкладочные и бесподкладочные (без металлических подкладок под рельсами).

Подкладочные скрепления имеют определенные достоинства - они уменьшают удельное давление на подрельсовое основание и объединяют работу прикрепителей, но они металлоемки и многодетальны.

Бесподкладочные скрепления имеют ряд недостатков, основные из которых - ограничение возможности по выправке пути по уровню и в профиле за счет смены подрельсовык прокладок, а также недостаточная устойчивость ширины колеи в кривых малого радиуса. 

Подкладочные скрепления подразделяются на раздельные, нераздельные и смешанные. В раздельном скреплении рельс к подкладке и подкладка к опоре прикрепляются разными прикрепителями. В нераздельном скреплении рельса через подкладку соединяется с опорой одними и теми же пркрепителями. В смешанном скреплении рельс через подкладку соединяется с опорой, а подкладка, кроме того, самостоятельно прикрепляется к опоре. 

Абсолютно все промежуточные рельсовые скрепления можно отнести к скреплениям болтового или безболтового типа.

В первом случае натяжение прикрепителей, а следовательно их нажатие на подошву рельса, можно регулировать подтягиванием гаек клеммных болтов.

В безболтовом скреплении монтажное нажатие закладных упругих элементов должно оставаться неизменным за весь период эксплуатации.

В конструкции бесстыкового пути в настоящее время наибольшее распространение получили противоугонные типы промежуточных рельсовых скреплений подкладочного болтового исполнения (КБ-65) и бесподкладочного безболтового (ЖБР-65 и АРС-4).

1.1. Требования, предъявляемые к промежуточным рельсовым скреплениям

Конструкция промежуточного рельсового скрепления, применяемого в бесстыковом пути с железобетонными шпалами,  должна:

1)  обеспечивать стабильность ширины колеи и подуклонки рельсов;

2)  не допускать продольного перемещения рельсовых нитей по опорам;

3)  быть прочной и в целом достаточно упругой, чтобы смягчить динамическое воздействие вертикальных и горизонтальных (поперечных и продольных) нагрузок, вибрацию и колебание рельса;

4)  иметь возможно меньше деталей;

5)  быть возможно менее трудоемкой для содержание ее в исправном состоянии;

6)  включать в себя элементы, изолирующие рельсовые нити, т.е. исключающие прохождение электрического тока через шпалы одной нити к другой;

Таким образом, при работе в бесстыковом пути промежуточные рельсовые скрепления должны:

- обеспечивать нужную вертикальную упругость пути с более жесткими железобетонными шпалами; для этого требуются упругие прикрепители к подкладкам, а подкладок – к шпалам (упругие резиновые или другие прокладки под рельсами и на шпалах, упругие клеммы или упругие шайбы при жестких клеммах);

- электроизолировать рельсы от шпал (частично это делается прокладками, дополнительно – изолирующими втулками, вкладышами и т.п.);

- создавать максимально возможную неподвижность рельсовых плетей на шпалах (высокие сопротивления сдвигу рельсов вдоль пути, их повороту относительно шпал в горизонтальной плоскости и др.), т.е. нужны надежные прикрепители (клеммно-болтовые или пружинные) и прокладки с высокими коэффициентами трения по стали и сцепления с ней;

- давать возможность быстро освобождать и закреплять инвентарные рельсы и плети при укладке пути и разрядках напряжений в плетях, а также при восстановлении дефектных плетей.